A tudósok felfedezték a kávézacc gyakorlati felhasználását
A világon évente elképesztő mennyiségű, 10 milliárd kilogramm kávészemét keletkezik globálisan, melynek nagy része a hulladéklerakókban végzi.
„A szerves hulladék ártalmatlanítása környezetvédelmi kihívást jelent, mivel nagy mennyiségű üvegházhatású gázt bocsát ki, köztük metánt és szén-dioxidot, amelyek hozzájárulnak az éghajlatváltozáshoz”
– mondta el Rajeev Roychand, az ausztrál RMIT University mérnöke a ScienceAlertnek.
A világszerte virágzó építőipari piac miatt egyre nagyobb az igény az erőforrás-igényes beton iránt, ami szintén környezeti kihívásokat okoz.
„A természetes homok folyamatos kitermelése világszerte – jellemzően folyómedrekből és partokról – az építőipar gyorsan növekvő igényeinek kielégítése érdekében nagy hatással van a környezetre. Az erőforrások véges volta és a homokbányászat környezeti hatásai miatt kritikus és hosszú távú kihívásokat jelent a fenntartható homokellátás fenntartása. A körforgásos gazdasági megközelítéssel távol tarthatnánk a szerves hulladékot a hulladéklerakóktól, és jobban megóvhatnánk az olyan természeti erőforrásainkat is, mint a homok”
– mondja Jie Li, az RMIT mérnöke.
Az olyan szerves termékeket, mint a kávézacc, nem lehet közvetlenül a betonhoz adni, mert olyan vegyi anyagok szivárognak ki belőlük, amelyek gyengítik az építőanyag szilárdságát. Ezért a csapat alacsony energiaszintet használva több mint 350 °C-ra hevítette a kávéhulladékot, miközben megfosztotta azt az oxigéntől.
Ezt a folyamatot pirolízisnek nevezik, mely lebontja a szerves molekulákat, így egy porózus, szénben gazdag faszén, az úgynevezett bioszén keletkezik, amely képes kötéseket kialakítani a cementmátrixszal, és ezáltal beépülni abba.
Roychand és munkatársai 500 °C-on is megpróbálták pirolizálni a kávézaccot, de a keletkező bioszénrészecskék nem voltak olyan erősek. A kutatók hangsúlyozták, hogy még fel kell mérniük cementtermékük hosszú távú tartósságát. Jelenleg azon dolgoznak, hogy teszteljék, hogyan viselkedik a hibrid kávé-cement fagyasztási/olvadási ciklusok, vízfelvétel, kopás és sok más stresszhatás alatt.
A csapat emellett azon is dolgozik, hogy más szerves hulladékforrásokból, többek között fából, élelmiszerhulladékból és mezőgazdasági hulladékból bioharánt állítson elő.
„Kutatásunk még korai szakaszban van, de ezek az izgalmas eredmények innovatív módot kínálnak arra, hogy jelentősen csökkentsük a hulladéklerakókba kerülő szerves hulladék mennyiségét. "A kutatásom inspirációja, őslakos szemszögből nézve, magában foglalja az országról való gondoskodást, a fenntartható életciklus biztosítását minden anyag számára, és a hulladéklerakóba kerülő dolgok elkerülését, hogy minimalizáljuk a környezetre gyakorolt hatást”
– mondta Shannon Kilmartin-Lynch, az RMIT mérnöke.
Nyitókép: Shutterstock
